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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und Übertragung
eines Laufstreifens oder einer Laufstreifen/Gürtel-Verstärkungsstruktur auf einer Bautrommel.
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Hintergrund der Erfindung
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Bei
der Fertigung von Luftreifen werden Elastomerbauteile, wovon manche
durch Korde aus Textil oder Draht verstärkt sind, als lange Streifen
gebildet. Diese Streifen werden zusammengebaut, um in einem ersten
Stadium des Zusammenbaus eine Karkassenunterbaugruppe zu bilden.
Diese Karkasse weist typischerweise eine oder mehr kordverstärkte Lagen,
ein Paar Wulstkerne und eine luftundurchlässige Innenisolierung auf.
Zusätzliche
Materialstreifen, wie etwa Kernprofile, Schultergumstreifen und Wulstverstärker und Wulstschutzstreifen
können
in diesem ersten Stadium des Reifenzusammenbaus ebenfalls verwendet
werden.
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In
einem zweiten Stadium wird typischerweise der Profilgummi und die
Gürtel-
oder Protektorverstärkungsstruktur
an der Karkasse angebracht, nachdem die Karkasse auf der Reifenbautrommel
kreisringförmig
geformt worden ist.
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Reifen
sind typischerweise unter Anwendung dieses Zweistufen-Zusammenbaus
gebaut worden. Nach dem Zusammenbau wird diese unvulkanisierte Baugruppe
aus den Bauteilen in einem Formwerkzeug plaziert, um zur Bildung
eines fertiggestellten Reifens vulkanisiert zu werden.
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Hohe
Geschwindigkeit und effiziente Wege zur Fertigung von Reifen erfordern,
dass die Verfahren zuverlässig
und schnell sind. Dementsprechend haben Reifenhersteller mit vielen
Wegen zur Verbesserung des grundlegenden Zweistufen-Zusammenbaus
von Reifen experimentiert und diese perfektioniert.
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Ein
in
US-A-3,865,670 beschriebenes
Verfahren lehrte die Verwendung eines ausdehnbaren und zusammenziehbaren Übertragungsrings
zum Befördern
eines Protektor/Laufstreifenpakets von einer Bautrommel in einer
Reifenbaumaschine zu einer auf einer Reifenformmaschine montierten
Reifenkarkasse.
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Ein
verbessertes, jedoch etwas ähnliches
US-A 3,888,720 offenbarte
auch eine getrennte Laufstreifen-Protektorbautrommel,
die dazu gestaltet ist, in der Größe zu variieren, um verschiedene
Größen von
Reifen aufzunehmen.
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Gleichermaßen offenbarte
das Patent
3,865,669 von
Charles E. Todd auch einen ausdehnbaren und zusammenziehbaren Übertragungsring zum
Befördern
eines Protektor/Laufstreifenpakets.
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Jedes
dieser Patente des Standes der Technik erkannte an, dass eine Montage
eines Laufstreifengürtels
an einer Reifenkarkasse außerhalb
der Produktionslinie oder getrennt von der Karkassenbaumaschine
vollzogen werden kann. Sobald sie zu einem Ring geformt sind, konnten
diese Laufstreifen/Protektorpakete bewegt werden, um eine Reifenkarkasse
zu umringen, die Karkasse aufgepumpt werden, um mit der Innenfläche des
Laufstreifen/Protektorpakets in Kontakt zu treten, und dann durch
einen Walzenmechanismus angerollt zu werden, um eine Roh- oder unvulkanisierte
Reifenbaugruppe zur Plazierung in einem Formwerkzeug zu bilden.
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Während diese
Zusammenbautechniken für Effizienzen
in der Produktion sorgten, veränderte
jedoch keine wirklich das Verfahren zum eigentlichen Formen einer
Reifenbaugruppe.
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Herkömmliche
Reifenformwerkzeuge, ob zweiteilige Formwerkzeuge oder segmentierte
Formwerkzeuge, formen die Profilflächen, indem sie beim Formwerkzeugbehandeln
des Reifens rillenbildende Rippen und lamellenbildende Blätter in
den Profilgummi drücken.
Wenn dies ausgeführt
wird, biegen die Gürtelkorde,
insbesondere diejenigen direkt unter den rillenbildenden Rippen,
sich in kleinen, jedoch merkbaren Wellen aus. Diese Wellen erzeugen
eine Vielfalt von Veränderungen
in dem Laufstreifen, die tatsächlich
die Oberfläche
verändern
oder die Profilgummimenge über
den ansonsten normal erscheinenden Reifen abändern können. Diese Ungleichförmigkeiten
können
zu Massenunwuchtresultaten, unregelmäßigem Verschleiß und einer
Vielzahl damit verbundener Fahr- und Handlingleistungsresultate führen. Ziel
bei der Reifenherstellung ist die Minimierung unvorhersagbarer Ungleichförmigkeiten
in der Fertigung, während
der Reifen auch auf eine sehr kosteneffiziente Weise gebaut wird.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens,
das den Einfluss der Profilbildungsformwerkzeugoberflächen beim Formwerkzeugbehandeln
des Reifens minimiert oder eliminiert.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung eines produktiveren
Verfahrens des Zusammenbaus der Laufstreifen/Gürtel- oder Protektor-Verstärkungsstruktur
an der Karkasse.
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Ein
anderes Ziel ist die Veränderung
des Verfahrens, wie die Profilbildungsoberflächen an dem Profilgummi angreifen.
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EP-A-0 884 167 offenbart
ein Verfahren zum Formen einer Karkasse eines Reifens, wobei eine
auf einer einklappbaren Formvorrichtung geformte innere Karkasse
zusammen mit der Formvorrichtung in einen kreisringförmigen Körper eingesetzt
wird, der innen eine äußere Karkasse
trägt.
Die äußere Karkasse
umfasst einen Laufstreifen und wird mittels einer dazwischenliegenden
Haftschicht mit der inneren Karkasse verbunden.
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US-A-4,207,052 offenbart
eine Vulkanisationsform zum Vulkanisieren austauschbarer Laufstreifen
oder Raupengürtel.
Zu diesem Zweck wird eine unvulkanisierte Laufstreifenschicht auf
einer zylindrischen Anordnung aus inneren Segmenten gebaut. Das
Laufflächenprofil
wird durch eine Vielzahl äußerer Segmente
geformt, die einen äußeren Zylinder
bilden, der den inneren Zylinder mit der unvulkanisierten Laufstreifenschicht
koaxial umgibt, d.h. die äußeren Segmente
pressen das Laufflächenprofil
in die unvulkanisierte Schicht, die auf dem inneren Zylinder aufliegt.
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Ein
weiteres Verfahren zur Fertigung von Fahrzeugreifen ist in
GB-A-2133357 offenbart.
Dieses Verfahren bezieht das Füllen
des Laufstreifenhohlraums eines mit Profil versehenen ringförmigen Laufflächenformwerkzeugs
mit einer unvulkanisierten Reifenlaufflächenzusammensetzung, sodass
der Laufstreifen mit dem erforderlichen letztendlichen Muster geformt
und dadurch in dem Formwerkzeug festgehalten wird. Danach wird eine
Karkasse in dem Formwerkzeug positioniert und ausgedehnt, um vor dem
Vulkanisieren an den Laufstreifen anzuschließen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und Übertragung
eines Laufstreifens oder eines Laufstreifen/Gürtel-Verstärkungspakets auf einer Bautrommel
gemäß Anspruch
1.
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Bevorzugt
umfasst das Verfahren weiter das Einbringen einer Reifenkarkasse
in das Formwerkzeug; Schließen
des Formwerkzeugs; Ausdehnen der Karkasse unter Druck, wodurch die
Karkasse in Kontakt mit dem mindestens einen unvulkanisierten Laufstreifenbauteil
gebracht wird, wodurch eine Reifenbaugruppe gebildet wird; und Vulkanisieren
der Baugruppe.
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Bevorzugt
sieht das Verfahren den zusätzlichen
Schritt des Erhitzens des mindestens einen unvulkanisierten Laufstreifenbauteils
auf eine Temperatur über
der Umgebungstemperatur, meistbevorzugt auf 110°C oder mehr, vordem Schließen der
Segmente vor, und wobei das mindestens eine unvulkanisierte Laufstreifenbauteil
erwärmt
und erweicht wird, wenn die Segmente in den Laufstreifen pressen.
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Der
Schritt des Anbringens mindestens eines unvulkanisierten Laufstreifenbauteils
kann auch das Anbringen eines oder mehrerer kordverstärkter Gürtel-, Protektor-,
darüberliegender
oder darunterliegender Lagen auf der Bautrommel vor dem Anbringen
einer oder mehrerer Lagen oder Streifen unvulkanisierten Profilgummis
zum Formen eines Laufstreifen/Gürtel-Verstärkungspakets
umfassen.
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Eine
Vorrichtung zum Bauen und Übertragen eines
Laufstreifens oder eines Laufstreifen/Gürtel-Verstärkungspakets ist ebenfalls
beschrieben.
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Vorzugsweise
umfasst die Vorrichtung ein Mittel zum radialen Ausdehnen und Zusammenziehen
der radial ausdehnbaren und axial rotierbaren Trägermittel.
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Die
bevorzugte Vorrichtung weist auch ein tragbares, radial ausdehnbares
und axial rotierbares Trägermittel
auf; ein Antriebsmittel zum Rotieren des Trägermittels um die Achse, eine
Vielzahl bogenförmiger
oder gerader Segmente, die verschiebbar über dem Trägermittel montiert sind, wobei
die Vielzahl bogenförmiger
oder gerader Segmente eine ringförmige
Baufläche
bildet; ein Mittel zum radialen Ausdehnen und Zusammenziehen des
radial ausdehnbaren und axial rotierbaren Trägermittels; ein Mittel zur
Aufnahme und Annahme des Laufstreifens oder des Laufstreifen-/Gürtelpakets,
während
es an der Vielzahl bogenförmiger
oder gerader Segmente montiert ist, die an dem tragbaren Trägermittel
montiert sind, wobei das Aufnahmemittel ein segmentiertes Formwerkzeug
mit radial bewegbaren Profilbildungssegmenten ist.
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Die
bevorzugte Vorrichtung weist weiter eine Vielzahl bogenförmiger oder
gerader Spaltüberbrückungselemente
auf, die zwischen ein benachbartes Paar bogenförmiger oder gerader Segmente
gesetzt sind und wobei jedes Paar benachbarter bogenförmiger oder
gerader Segmente einen Spalt von mindestens 1,25 mm in der radial
ausgedehnten Position aufweist, wobei die Spaltüberbrückungselemente eine radial äußere Oberfläche bereitstellen,
die Paare benachbarter Segmente überbrückt und überlappt. Wenn
die bogenförmigen
oder geraden Segmente radial zusammengezogen sind, verringern sie
den umfangsgerichteten Spalt und verringern dadurch in Umfangsrichtung
die Länge
der Oberfläche,
welche den Laufstreifen oder das Laufstreifen-/Gürtelpaket trägt, wodurch
der Laufstreifen oder das Laufstreifen-/Gürtelpaket
losgelassen wird.
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Die
bogenförmigen
oder geraden Segmente und die überlappenden
Spaltüberbrückungselemente
verschaffen, wenn sie auf dem Trägermittel
montiert und vollständig
ausgedehnt sind, eine starre Innenfläche, die den Laufstreifen oder
das Laufstreifen/Gürtelpaket
daran hindert, sich örtlich
zu verwinden, wenn die Profilbildungsformwerkzeugsegmente geschlossen
werden. Sobald sie geschlossen sind, wird der Profilgummi in die
Profilbildungsoberfläche gepresst,
wodurch der Laufstreifen oder das Laufstreifen/Gürtel-Verstärkungspaket gesichert werden. Sobald
sie gesichert sind, werden die bogenförmigen oder geraden Segmente
des Trägermittels
zusammengezogen, wodurch sie sich von der Innenfläche des
Laufstreifens oder des Laufstreifen/Gürtelpakets lösen. Nach
dem Zusammenziehen kann das gesamte tragbare Trägermittel mit den zusammengezogenen
bogenförmigen
oder geraden Segmenten von dem Formwerkzeug entfernt werden, während die Profilbildungssegmente
des Formwerkzeugs sich in einer geschlossenen Position befinden,
wobei sie den Laufstreifen oder das Laufstreifen/Gürtelpaket festhalten.
Dann kann die unvulkanisierte Karkasse in das Formwerkzeug eingebracht
und kann das Formwerkzeug geschlossen werden und können die Vulkanisationsverfahren
in Gang gesetzt werden.
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Definitionen
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"Karkasse" bedeutet ein unvulkanisiertes
Laminat von Reifenlagenmaterial und anderen Reifenbauteilen, das
auf Länge
geschnitten ist, geeignet zum Spleißen, oder bereits gespleißt, zu einer
zylindrischen oder kreisringförmigen
Form. Zu der Karkasse können
vor deren Vulkanisieren zusätzliche Komponenten
hinzugefügt
werden, um den formwerkzeugbehandelten Reifen zu erzeugen.
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"Mantel" bedeutet die Karkasse,
die Gürtelverstärkung und
andere Bauteile des Reifens, unter Ausschluss des Laufstreifens.
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"Kord" bedeutet eines der
Verstärkungsfilamente,
Seile oder Litzen, woraus die Lagen in dem Reifen bestehen.
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"Darüberliegende
Lage" bedeutet die
eine oder mehreren Lagen paralleler Korde, die unter dem Laufstreifen
liegen, über
der Gürtelstruktur,
und Kordwinkel von typischerweise 0° bis 15° in Bezug zur Äquatorebene
des Reifens aufweisen.
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"Unterbaugruppe" bedeutet eine unvulkanisierte
Baugruppe aus laminierten unverstärkten Reifenbauteilen, zu denen
eine kordverstärkte
Lage oder Lagen oder andere Reifenbauteile hinzugefügt werden
können,
um einen Mantel zu bilden.
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"Laufstreifen" bedeutet ein Kautschukbauteil,
das, wenn es unlösbar
mit einer Reifenkarkasse verbunden ist, denjenigen Teil des Reifens
beinhaltet, der mit der Fahrbahn in Kontakt kommt, wenn der Reifen
normal befüllt
und unter normaler Last ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird als Beispiel und unter Verweis auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben, worin:
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1 eine
Perspektivansicht der Laufstreifen- oder Laufstreifen/Gürtelpaketbautrommel ist;
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2 eine
Querschnittsansicht der Laufstreifen- oder Laufstreifen/Gürtelpaketbautrommel ist;
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3 eine
Perspektivansicht des in dem Trägermittel
der Bautrommel eingreifenden Übertragungsmittels
ist;
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4 eine
Querschnittsansicht der Vorrichtung, genommen von 3,
ist;
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5 eine
Perspektivansicht ist, die das Übertragungsmittel
mit dem daran befestigten Trägermittel
und von der Bautrommel getrennt zeigt;
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6 eine
Querschnittsansicht der Vorrichtung, genommen von 5,
ist;
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7 eine
Querschnittsansicht der Laufstreifen- oder Laufstreifen/Gürtelpaketbautrommel, an dem Antriebsmittel
zum Rotieren der Trommel befestigt, ist und das Mittel zum radialen
Ausdehnen und Zusammenziehen des Trägermittels sowie ein Überlastungskupplungsmittel
veranschaulicht;
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8A eine
Querschnittsansicht der benachbarten bogenförmigen oder geraden Segmente ist,
mit einem Spaltüberbrückungselement
in der ausgedehnten, vollständig
offenen Position gezeigt;
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8B dieselben
in 8A gezeigten Merkmale zeigt, jedoch in der vollständig eingeklappten
zusammengezogenen Position;
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9 eine
Perspektivansicht der Bautrommelbaugruppe ist, welche ein Laufstreifen/Gürtelpaket
an der Stützfläche angebracht
zeigt;
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10 eine
Querschnittsansicht des auf der Bautrommel montierten Laufstreifens
oder Laufstreifen/Gürtelpakets
zeigt, der bzw. das in ein geöffnetes Formwerkzeug
plaziert wird;
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11A eine Querschnittsansicht des auf der Bautrommel
montierten Laufstreifen- oder Laufstreifen/Gürtelpakets ist, wobei das Formwerkzeug auf
das Paket geschlossen wird;
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11B eine Querschnittsansicht des Laufstreifens
oder Laufstreifen/Gürtelpakets
in der Form ist, wobei die Bautrommel eingeklappt und aus dem Formwerkzeug
entfernt wird; und
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12 eine
Querschnittsansicht des Formwerkzeugs und des Laufstreifens oder
Laufstreifen/Gürtelpakets
zeigt, das an eine Karkassenbaugruppe vulkanisiert wird, die auf
einer einklappbaren Bautrommelbaugruppe montiert ist.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Unter
Verweis auf 1 ist eine Perspektivansicht
einer Laufstreifen- oder Laufstreifen/Gürtelpaketbautrommel veranschaulicht.
Wie gezeigt, weist die Bautrommel 10 ein radial ausdehnbares und
zusammenziehbares Trägermittel 20 auf.
Das Trägermittel 20 weist
eine radial äußere Oberfläche 24 zum
Bauen einer Laufstreifen- oder Laufstreifen/Gürtel-Verstärkungsstruktur auf die äußere Oberfläche 24 auf.
Die Oberfläche
weist eine Vielzahl bogenförmiger
oder gerader Segmente 22 auf, die durch Spaltüberbrückungselemente 21 um
die Außenumfangsfläche des
Laufstreifenbauträgermittels verbunden
sind. Die bogenförmigen
oder geraden Segmente 22 und Spaltüberbrückungssegmente 21 sind
verschiebbar an dem Bautrommelträgermittel 20 befestigt.
Jedes bogenförmige
Segment 22 weist ein Loch bzw. eine Öffnung 55 zur Aufnahme
einer Vielzahl von auf einem Übertragungsmittel 50 befindlichen
Stiften auf. Die Stifte 54 können in die Öffnungen 55 gedrückt werden
und verschaffen ein Mittel 50 zur Übertragung der bogenförmigen oder
geraden Segmente und Spaltüberbrückungssegmente
als Baugruppe auf das und weg von dem Trägermittel 20.
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Wie
hierin verwendet, kann jedes Segment 22 und Spaltüberbrückungssegment 21 eine
flache oder gerade, in Umfangsrichtung oder lateral verlaufende
Oberfläche
oder alternativ eine gerade Oberfläche aufweisen. Hierin nachstehend
werden die Segmente generell als bogenförmig bezeichnet, während es
sich versteht, dass die Oberfläche
entweder in der Umfangsrichtung oder der lateralen Richtung gerade
sein kann.
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Wie
abgebildet weist in 1 das Übertragungsmittel 50 einen
ringförmigen Übertragungsring 51 und
einen Führungsring 52 auf.
Der Führungsring 52 wird
verschiebbar über
die Stifte 54 eingesetzt und die Stifte 54 werden
starr an dem Übertragungsring 51 befestigt,
wie dargestellt. An der Außenfläche des Übertragungsmittels 50 sind
drei Knäufe 53 gezeigt.
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Unter
Verweis auf 2 ist eine Querschnittsansicht
der Bautrommel 10 zusammen mit dem Übertragungsmittel 50 gezeigt.
Das Übertragungsmittel 50 ist
nicht im Eingriff mit der Bautrommel 10 oder mit den bogenförmigen oder
geraden Segmenten 22 gezeigt. Die Kombination der bogenförmigen oder
geraden Segmente 22 und der Spaltüberbrückungssegmente 21 bilden
eine Unterbaugruppe, die üblicherweise
als Deck bezeichnet wird. Auf den Begriff "Deck" wird üblicherweise
mit einer gleichartigen Bedeutung verwiesen wie auf das Deck eines
Boots. Es ist eine Außenfläche, worauf
man das Laufstreifenpaket stellen oder bauen kann. Für die Zwecke dieser
Erfindung wird die Bauoberfläche 24 üblicherweise
als das Deck 24 bezeichnet. Dieses Deck 24, welches
eine Baugruppe aus den bogenförmigen oder
geraden Segmenten 22 und den Spaltüberbrückungssegmenten 21 ist,
ist verschiebbar über
den Decksegmentführungen 116 und 117 montiert.
Sobald es über
diese Führungen 116, 117 geschoben ist,
greift eine Feststellbaugruppe, die Decksegmentanschlagbolzen 115 genannt
wird, an dem Deck 24 an und sichert es an dem Trommelausdehnungssegment 114,
wie abgebildet. Zum Entfernen der Deckbaugruppe 24 von
der radial ausdehnbaren und zusammenziehbaren Laufstreifenbautrommel
wird das Übertragungsmittel 50 in
die Löcher 55 gedrückt, worin
die Stifte 54 an den Decksegmentanschlagbolzen 115 angreifen,
wodurch sie diese loslassen, wenn die Stifte 54 vollständig im
Eingriff sind. Dies ist in den 3 und 4 veranschaulicht.
Sobald sie im Eingriff sind, kann das Übertragungsmittel 50 dazu
benutzt werden, verschiebbar die Deckbaugruppe 24 zu entfernen,
wie in 5 gezeigt. Die Stifte 54 sorgen für radiale
Unterstützung
der Deckbaugruppe 24 und halten die Baugruppe 24 in
der Position, wie gezeigt, zum Entfernen. Die Perspektivansicht
der entfernten Deckbaugruppe 24 verschafft eine bessere Veranschaulichung
der Decksegmentführungen 116 und 117 und
des Trommelausdehnungssegments 114. Wie gezeigt, haben
die bogenförmigen
oder geraden Segmente 22 den Decksegmentanschlagbolzen 115 im
Eingriff durch den Stift 54. Eine Feder 129 wird
in der zusammengezogenen Position verwendet, wenn der Stift 54 eingesteckt
ist, wie in 6 gezeigt. Sobald der Stift 54 entfernt
ist, ist die Feder 129 frei, um loszulassen und zuzulassen,
dass der Anschlagbolzen 115 sich radial nach innen erstreckt,
um das Verriegeln des Mechanismus zu vollziehen. Dies ist wie in
der Querschnittsansicht von 6 veranschaulicht.
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Damit
die Laufstreifen/Gürtel-Bautrommel 10 sich
radial ausdehnt und radial zusammenzieht, und um eine Oberfläche 24,
worauf ein Laufstreifen/Gürtelpaket
gebaut werden kann, bereitzustellen, muss die Bautrommel 10 ein
Antriebsmittel 30 aufnehmen, das für die Drehbewegung der gesamten
Trommelbaugruppe 10 sorgt, wie in 7 gezeigt.
Das Antriebsmittel 30 ist mit einem Motor (nicht dargestellt) verbunden,
der die Drehbewegung der Reifenbautrommelbaugruppe 10 bereitstellen
kann. Das Antriebsmittel 30 beinhaltet einen Antriebskeil 100, der
mit einer Verstellspindelwelle 101 verbunden ist und der
in einem Trommel-Schnellkupplungsmontagekonus 102 eingebettet
ist, wie veranschaulicht. Der Schnellkupplungs montagekonus 102 verschafft ein
rasches in und außer
Eingriff Bringen der Trommelbaugruppe 10. Der Trommel-Schnellkupplungsmontagekonus 102 weist
einen Keil 104 mit einem Keilfixierstift 103,
wie abgebildet, und eine sich in Längsrichtung erstreckende Keilnut 105 auf,
wie abgebildet. Ein nach innen gerichtetes Trommelgehäuse 106 ist
auf der linken Seite von 7 abgebildet und ein entsprechendes
nach außen
gerichtetes Trommelgehäuse 107 befindet
sich auf der rechten Seite von 7. An der
entgegengesetzten Seite des Antriebsmittels 20 und der
Trommelbaugruppe 10 befindet sich ein nach außen gerichteter
Stützkonus 108.
Der nach außen
gerichtete Stützkonus 10 hat
einen Sitz 109 für
eine umlaufende Spitze. Die umlaufende Spitze gestattet das leichte
Rotieren der Trommelbaugruppe 10, während die gesamte Baugruppe
rotiert wird. Bei innerer Betrachtung des Zentrums des Mechanismus
oder der Vorrichtung 10 findet sich eine Kugelumlaufspindel
oder mit Acmetrapezgewinde versehene Baugruppe 110. Wie
abgebildet, besteht die mit Gewinde versehene Baugruppe 110 aus
zwei Bauteilen, einem mit Linksgewinde und einer gegenüberliegenden
Seite mit Rechtsgewinde. Diese zwei Bauteile werden zusammengesteckt,
um für
eine simultane Rotation des Mechanismus zu sorgen. An der linken
Seite befindet sich eine nach innen gerichtete Kugelmutter oder
Acmemutter 111, die mit einem Ende der mit Gewinde versehenen
Schraube 110 verbunden ist, und an der entgegengesetzten oder
nach außen
gerichteten Seite ist eine andere Kugelmutter oder Acmemutter 112 abgebildet.
Bei 113 ist ein Kugelumlaufspindel-Überlastungsschutzkupplungsmechanismus
abgebildet. Dieser Mechanismus 113 sieht die Fähigkeit
vor, die Welle 110 zu entkoppeln und es der Trommelbaugruppe 10 zu
gestatten, sich einzuklappen, wenn der Druck über die Belastungsfähigkeit
der Kupplung 113 hinausgeht. Dieses Überlagerungs- Kupplungsschutzsystem 113 gewährleistet,
dass, wenn das Formwerkzeug sich schließt oder Druck auf die radial äußere Oberfläche des
Decks 24 ausgeübt
wird, das Deck 24 sich einklappen kann, wenn die Kupplung 113 sich
auskuppelt, wodurch gestattet wird, dass die gesamte Einheit oder
Trommel 10 sich etwas einklappt, wodurch jede Überlastung
daran gehindert wird, die inneren Funktionen entweder des Formwerkzeugs
oder des Mechanismus 10 zu beschädigen. Radial direkt einwärts von
dem Deck 24 oder seiner bogenförmigen oder geraden Segmente 22 ist
ein Trommelausdehnungssegment 114 abgebildet. Die Trommelausdehnungssegmente 114 sind
mittels Gewinde durch mit Gewinde versehene Befestigungselemente 125 mit einem
sich ausdehnenden Segmentunterteil 123 im Eingriff, wie
abgebildet. Sie sind auch durch Stifte 122 positioniert,
wie gezeigt. Radial einwärts
von dem sich ausdehnenden Segmentunterteil 114 befindet
sich eine äußere, nach
außen
gerichtete Segmentkonuslaufbuchse 121 und eine nach innen
gerichtete Segmentkonuslaufbuchse 120, die unter Verwendung
von Schrauben oder mit Gewinde versehenen Befestigungselementen 126,
wie abgebildet, mittels Gewinde an dem sich ausdehnenden Segmentunterteil 123 befestigt
sind. Radial einwärts
von der nach innen gerichteten Segmentlaufbuchse 120 befindet
sich der nach innen gerichtete Ausdehnungskonus 118. Gleichermaßen befindet
sich an der nach außen
gerichteten Seite die nach außen
gerichtete Segmentkonuslaufbuchse 121 radial auswärts von einem
nach außen
gerichteten Ausdehnungskonus 119. Die Laufbuchsen 120 und 121 sind
zum Verschieben entlang der Konusflächen des nach innen gerichteten
Ausdehnungskonus 118 beziehungsweise des nach außen gerichteten
Ausdehnungskonus 119 gestaltet. Wie dargestellt, befindet
die Bautrommel 10 sich in einer ausgedehnten Position,
sodass das radial äußere Deck
oder die Bauoberfläche 24 radial
ausgedehnt ist. Wenn die Antriebswelle 100 in den Lagern 127, 128 gedreht
oder rotiert wird, drücken
die nach innen gerichtete Kugelmutter 111 und nach außen gerichtete
Kugelmutter 112 die Ausdehnungskonusse, sowohl den nach
innen als auch den nach außen
gerichteten, 118 beziehungsweise 119, radial zur
Mittelebene der Bautrommel 10. Da diese Konusse 118, 119 zur
Mittelebene hin drücken,
gestattet die konische Oberfläche
es dem sich ausdehnenden Segmentunterteil 123 und seinen
Laufbuchsen 120 und 119, entlang den konischen
Oberflächen zu
gleiten und sich radial einwärts
zusammenzuziehen.
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Unter
Verweis auf 8A sind in der vollständig ausgedehnten
Position die bogenförmigen oder
geraden Segmente 22 gezeigt, mit einem Spalt G zwischen
jedem Segment in der vollständig
radial ausgedehnten Position. Der Spalt G beträgt vorzugsweise mindestens
1,25 mm, gemessen zwischen den benachbarten Segmenten. Das Spaltüberbrückungselement 21 wird
in Rinnen 25 festgehalten. Jedes Spaltüberbrückungselement 21 weist
Nasen 26 auf, die in diesen Rinnen 25 festgehalten
werden. Sie können
seitwärts
verschoben werden, um die Segmente 21, 22 zu entfernen,
werden jedoch so festgehalten, dass die bogenförmigen oder geraden Segmente 22 sich
zu einem gewissen Ausmaß in
Umfangsrichtung bewegen können,
bis sie an den Nasen 26 angreifen, wie abgebildet. Dies
gestattet eine Durchmesserausdehnung der Baugruppe 10 um
einige Millimeter. Die Enden der Segmente 22 haben eine
abgefaste Oberfläche 27,
die einen Raum für das
Spaltüberbrückungselement
vorsieht, den dieses beim korrekten Durchmesser zum Laufstreifen/Gürtel-Bau
einnehmen kann. Beim Zusammenziehen, wie in 8B gezeigt,
schließen
die bogenförmigen oder
geraden Segmente aufeinander und werden die Spaltüberbrückungselemente 21 so
innerhalb der Rinnen 25 bewegt, dass die Nasen 26 mit
der Innenfläche
der bogenförmigen
oder geraden Segmente in Kontakt kommen, wie in 8B veranschaulicht. Wenn
dies eintritt, so wird der Spalt G zwischen den benachbarten bogenförmigen oder
geraden Segmenten 22 geschlossen, wodurch zugelassen wird, dass
jedes der Segmente 22 sich radial einwärts zusammenzieht. Dieses Merkmal
gestattet, einen Laufstreifen oder ein Laufstreifen/Gürtelpaket
so zu bauen, dass der Laufstreifen oder das Laufstreifen/Gürtelpaket
leicht entfernt werden kann, sobald es an die Deckbaugruppe 24 montiert
ist. Dies wird später
detailliert erörtert.
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Unter
Verweis auf 9 ist die Laufstreifentrommelbaugruppe 10 dargestellt,
wobei eine typische Laufstreifen/Gürtel-Verstärkungsstruktur 14 dargestellt
ist, die an die Außenfläche oder
Außenumfangsfläche des
Decks 24 montiert ist. Wie dargestellt, ist eine erste
Gürtellage 16 abgebildet,
die angrenzend an die Oberfläche 24 liegt.
An den Seitenkanten der ersten Gürtellage 16 befinden
sich zwei Gürtelkanten-Elastomerstreifen 17.
Zwischen die Elastomerstreifen 17 ist eine zweite Gürtellage 15 eingelegt,
welche Korde aufweist, die in Bezug zu der ersten Gürtellage 16 entgegengesetzt
orientiert sind. Gegebenenfalls, und wie abgebildet, ist eine darüberliegende
Lage 18 dargestellt. Die darüberliegende Lage 18 ist
eine in Umfangsrichtung ausgedehnte, kordverstärkte Struktur, die sowohl über der
zweiten Gürtellage 15 und
der ersten Gürtellage 16 als
auch den darunterliegenden Gumstreifen 17 liegt. Radial auswärts von
der darüberliegenden
Lage 18 befindet sich eine unvulkanisierte Lage 12 von
Profilgummi. Wie abgebildet, kann der Profilgummi 12 als
Streifen aus Gummi angebracht sein, die nebeneinanderliegend aufgewickelt
und verlegt sind, oder kann als eine einzige Schicht angebracht
sein.
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Unter
Verweis auf 10 kann, sobald das Laufstreifen-/Gürtelpaket 14 an
der Bauoberfläche 24 angebracht
ist, die gesamte Bautrommelbaugruppe in ein Formwerkzeug 2 plaziert
werden. In der abgebildeten Ausführungsform
ist das Laufstreifenpaket 14 auf einer Bautrommel 10 montiert
gezeigt, die sich in einer radial ausgedehnten Position und innerhalb
des offenen und ausgedehnten Formwerkzeugs 2 plaziert befindet.
Das Formwerkzeug 2 weist Profilbildungssegmente 4 an
jeder Seite auf, eine Bodenplatte 6, ein Paar Wulstformringe 11 und 9,
eine Oberplatte 8 und ein an der Oberplatte 8 befestigtes Profilbildungssegment 5.
Nach Einbringen in das Formwerkzeug 2, wie in 11A gezeigt, wird das Formwerkzeug 2 geschlossen
und ziehen sich in der abgebildeten speziellen Ausführungsform
die Formwerkzeugsegmente gegen das Laufstreifen/Gürtelpaket
auf der Laufstreifen/Gürtel-Trommelbaugruppe 10 zusammen.
Bei dieser Verfahrensweise wird der Profilgummi 12 dann
in die Profilbildungsrillen der Segmente 4 gezwungen. Nach
vollständigem
Zusammenziehen würde
der Profilgummi 12 an den Profilbildungssegmenten 4 haften.
Wie veranschaulicht, wird bevorzugt, dass der Profilgummi 12 erwärmt oder
heiß an
der Bautrommel 10 angebracht wird, sodass, wenn das Formwerkzeug
sich schließt, der
Gummi relativ erweicht ist, sodass er die Profilbildungssegmente 4 leicht
aufnehmen, sich an diese anpassen und ihnen entsprechen wird. Man
glaubt, dass der Laufstreifen 12 auf eine Temperatur von etwa
110°C, bevorzugt
zwischen 90°C
und 110°C,
erwärmt
werden sollte. Sobald der Druck angelegt ist, wie gezeigt, in der
Annahme, dass der Druck die gewünschten
Grenzwerte nicht überschreitet,
wird das gesamte Laufstreifen/Gürtelpaket 14 auf
adäquate Weise
an die Innenflächen
der Profilbildungssegmente 4 angeheftet. Während das
Formwerkzeug 2 noch geschlossen ist, ist es dann wünschenswert,
die Laufstreifen/Gürtel-Trommelbaugruppe 10 zu
einer radial zusammengezogenen Position zusammenzuziehen. Der Laufstreifengürtel 14 wird
in den Profilbildungssegmenten 4 bleiben. Nach vollständigem Einziehen
wird die Trommel 4 aus dem Laufstreifen/Gürtelpaket 14 befreit
und kann die Oberplatte 8 des Formwerkzeugs 2 zusammen
mit den zugehörigen, damit
verbundenen Bauteilen entfernt werden, wie in 10 abgebildet
war. Sobald die Oberplatte 8 entfernt ist, kann die Laufstreifen-Trommelbaugruppe 10 aus
dem Formwerkzeug 2 entfernt werden. Nach dem Entfernen
wird der Laufstreifengürtel 14 in
dem Formwerkzeug 2 belassen, wobei die Segmente 4 geschlossen
sind, und eine Reifenbautrommelbaugruppe 7 mit einem bereits
daran montierten Karkassenrohling 72 kann in dem Formwerkzeug 2 plaziert werden.
Wie in 12 dargestellt, weist die Karkassenbautrommelbaugruppe 7 eine
Achse 70 auf, die eine Kontur aufweist und unter Verwendung
von Feststellelementen 74 in dem Formwerkzeug verriegelt
ist. Nach dem Schließen
wird ein gasförmiges Fluid
oder Dampf durch die Achse 70 in das Innere eingebracht
und wird der Innendruck auf die Karkasse angelegt, wodurch sie an
den Zwischenflächen
an das Laufstreifen/Gürtelpaket
angeheftet wird. Der Reifen wird dann in diesem selbstverriegelnden Formwerkzeug 2 vulkanisiert,
wie in 12 abgebildet.
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Wenn
ein Formwerkzeug 2 zuerst geschlossen wird und die Laufstreifenbautrommelbaugruppe 10 sich
in dem Formwerkzeug befindet, wird, falls das Formwerkzeug fehlausgerichtet
sein oder der Profilgummi 12 nicht richtig ausgerichtet
sein, um die Segmente 4 zu schließen, der Kupplungsmechanismus 113 sich
entkoppeln, wodurch die gesamte Baugruppe 10 einklappen
kann, wodurch eine Beschädigung
des Formwerkzeugs 2 verhindert wird, wie vorangehend erläutert.
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Die
vorliegende Erfindung gestattet die Durchführung des Zusammenbaus des
Laufstreifen/Gürtelpakets 14 auf
der Bautrommel 10 und wie abgebildet, und wobei die Tatsache,
dass die Bautrommel 10 tragbar bewegbar ist, es gestattet, dass
die gesamte Baugruppe in einem Formwerkzeug plaziert werden kann,
wodurch das Laufstreifen/Gürtelpaket 14 direkt
zu dem Formwerkzeug 2 übertragen
werden kann, bevor es an der Karkasse 72 angebracht wird.
Dann kann die Laufstreifenbautrommelbaugruppe 10 eingeklappt
und aus dem Formwerkzeug 2 entfernt werden und kann der
gesamte Karkassenrohling 72 auf einer Bautrommelbaugruppe 7 in
das Formwerkzeug 2 eingebracht, in Position verriegelt,
druckbeaufschlagt und vulkanisiert werden, um einen fertiggestellten
Reifen zu bilden.
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Dieses
Verfahren zum Formwerkzeugbehandeln von Reifen ist in einer selbstriegelnden
und gleichfalls angemeldeten Patentanmeldung mit dem Titel "The Method For Curing
Tires and a Self-Locking Tire Mold",
US-Patent Seriennr.
10/417,849 , eingereicht am 17. April 2003. Die Kernbautrommelbaugruppe
7 zum
direkten darauf Montieren der Karkasse ist in der
US-Patentanmeldung mit der Seriennr. 10/388,733 ,
eingereicht am 14. März
2003, beschrieben und trägt
den Titel "Radially
Expansible Tire Assembly Drum and Method for Forming Tires".
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In
einem alternativen Verfahren zur Praktizierung der Erfindung kann
der Laufstreifen 12 oder das Laufstreifen-/Gürtelpaket 14 an
dem Deck 24 angebracht werden, wenn das Deck 24 auf
einen Außendurchmesser
eingestellt ist, der weniger beträgt als der Durchmesser, der
erforderlich ist, um präzise in
die geschlossene Formwerkzeugposition zu passen. Typischerweise
wird ein kleiner Betrag von mindestens 0,5 mm weniger als der gewünschte Fertigstellungsdurchmesser
des Laufstreifengürtels 14 ausgewählt. Bei
diesem Zusammenbauverfahren, sobald der Laufstreifen 12 oder
das Laufstreifen-/Gürtelpaket 14 in
dem offenen Formwerkzeug 2 plaziert ist und nachdem das
Formwerkzeug 2 geschlossen ist und die Formwerkzeugsegmente 4 zusammengezogen
werden, wobei sie sich in den Profilgummi 12 einbetten,
kann dann das Antriebsmittel 30 rotiert werden, wodurch
die Bautrommel 10 von dem etwas kleiner gebauten Durchmesser
auf den erforderlichen präzisen
Formwerkzeugdurchmesser ausgedehnt wird. Diese zusätzliche
Ausdehnung komprimiert den Laufstreifen 12 oder das Laufstreifen/Gürtelpaket 14 fest
in die Profilbildungsformwerkzeugsegmente 4 und gewährleistet
ein leichtes Anspannen des Laufstreifens 12 oder des Laufstreifen/Gürtelpakets 14 in
die Profilbildungsformwerkzeugsegmente 4 und gewährleistet
ein leichtes Anspannen des Laufstreifens 12 oder Laufstreifen/Gürtelpakets 14.
Dann kann das Deck 24 eingefahren werden, wodurch es von
dem Laufstreifen 12 oder dem Laufstreifen/Gürtelpaket 14 gelöst wird,
wie vorangehend diskutiert.